Câu chuyện diễn ra trong một tương lai xa xăm, Astro Boy là một bộ phim hấp dẫn mang phong cách siêu anh hùng cổ điển. Trong bộ phim hoạt hình được làm bằng công nghệ CG hiện đại này, chúng ta theo chân một cậu robot nhỏ với những khả năng siêu phàm đang trong hành trình khám phá chính bản thân mình.
Thành phố Metro rộng lớn và lấp lánh là nơi mà câu chuyện bắt đầu, nơi có một nhà khoa học tài ba tên là Tiến sĩ Tenma. Ông đã tạo ra Astro Boy để bù đắp cho nỗi mất mát đứa con trai yêu quý trước đây. Ông không chỉ lập trình cho cậu những phẩm chất tốt nhất của con người mà còn ban cho cậu sức mạnh phi thường. Tuy nhiên, tâm trạng của Astro Boy rất phức tạp khi nhận ra rằng mình chỉ là một cỗ máy và không phải là con người thật sự. Cảm giác tội lỗi và đau lòng khiến cậu gặp phải nhiều thử thách trong cuộc hành trình tự tìm kiếm bản thân.
